县级配电自动化系统设计探讨

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县级配电自动化系统设计探讨

文/段超孙山

【摘要】

本文首先概述了配电自动化系统的内容和作用,然后进行了县级配电自动化系统的方

案设计,最后探讨了县级配电自动化系统的主站设计。关键词】配电自动化系统设计【

一、配电自动化系统概述

配电自动化系统的内容1、

配电自动化系统(DistributionAutomationsystem,简称为

现场信息的采集处理及监控功能。(2)变电站分站。因为配网中监控设备点多面广,不可能把所有的站端监控设备直接连到配电主站上,这样一来必须增设中间一级,以变电站作为分站,它将RTU和FTU采集的各种现场信息中转(上传下达)给配网控制中心的通信处理机,监控子站还具有所辖区域内故障诊断、隔离、恢复的功能。站控终端设在变电站或大型开闭所内,可采用多种通信方式向下与所属馈线监控终端、向上与配网自动化主站通信。(3)主站(DMS)。主站是整个系统的最高层,从整体上实现配电网的监测和控制,分析配电网的运行状态,协调配电子网之间的关系,对整个配电网络进行有效的管理,使整个配电系统处于最优的运行状态。

横向分布3、

配电网主站自动化管理系统(DMS),含盖非常广泛丰富的内容,电力市场化运营的发展,必将体现DMS各种功能实现和完善的必要性,配电网运营管理涉及很多职能部门,DMS的功能亦应按不同部门进行分布式设置,通常可分为:(1)配网运行监控功能(配网调度):包括配电SCADA及高级应用;(2)用户及用电管理:包括用电营运管理、用户电话投诉管理、用户查询系统等;(3)配电网工作管理:主要包括配电设备及设施管理等。上述三大部分功能的实现涉及数据和信息,既有高度偶合交叉,也有各自不同的数据集,如SCADA的实时数据和用户管理系统的用户数据性质完全不同,对这些数据的访问,亦有不同的性能要求。为此,配网自动化主站系统设计的最佳方案应考虑设置三个局域子网,分别对应于上述DMS的三大部分,子网之间以路由器相连,以实现数据共享。

系统整体功能4、

系统最终需要完成以下功能:(1)对辖区所需监控的柱上开关、配电变压器实现SCADA功能,即通过通信网络通道、站控终端、配电分站对配网设备进行数据的采集与FTU、TTU、

监控;(2)馈线自动化功能:实现10kV馈线上的故障诊断、故障隔离和非故障区域的快速恢复供电功能;(3)AM/FM/GIS功能,实现基于地理信息的网络建模、设备查询与统计,动态数据显示与分析;(4)配电工作管理:在GIS系统提供的平台上对配网运行、维护及工程运行进行管理;(5)DMS配网高级潮流计算、短路计算、静应用软件,主要实现网络拓扑分析、

态安全分析、负荷预报、线损统计与分析、电压/无功优化、状态估计等其它功能;(6)基于GIS平台的TCM故障电话投诉、检修管理;(7)与调度SCADA系统、MIS系统及变电站综合自动化系统接口,实现数据共享。

三、县级配电自动化系统的主站设计网络及硬件体系结构1、

配电网主站自动化管理系统功能分为三大部分:配电网配电工作管理、用户及用电管理,上述三大部监控(SACADA)、

DAS)从功能上主要可以分为两大部分的内容,即包括基础配

电自动化层和配电管理层。基础配电自动化层主要实现数据采集、运行工况监视和控制、故障实时处理,主要包括变电站馈线自动化(FeederAutomation,简称为(配电所)自动化系统、

配电SCADA系统。配电管理层主要实现配电管理、停电FA)、

管理、工程管理、电能计量管理及配电高级应用,其主要内容包括配电工作管理系统、用电管理自动化系统、配电高级应用软件(D-PAS)。配电地理信息系统(GeographicInformation

system,简称为GIS)的引入是配电自动化的主要特点之一,因

为配电网节点多、设备分散,其运行管理通常与地理位置有关,将GIS与一些属性数据库结合,可以更加直观地进行管理。通常把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统,称为配电管理系统(DistributionManagement

system,简称为DMS)。

配电自动化系统的作用2、

配电自动化是电力系统现代化的必然趋势,其主要作用在于:在正常运行情况下,通过监视配网运行工况,优化配网运行方式;当配网发生故障或异常运行时,迅速查出故障区段及异常情况,快速隔离故障区段,即时恢复非故障区域用户的供电,缩短对用户的停电时间,减少停电面积;根据配网电压合理控制无功负荷和电压水平,改善供电质量,达到经济运行的目的;合理控制用电负荷,从而提高设备利用率;自动抄表计费,保证抄表计费的及时和准确,提高了企业的经济效益和工作效率,并可为用户提供自动化的用电信息服务等。

二、县级配电自动化系统的方案设计

系统总体方案1、

配电网的设备(如:分段器、补偿电容器、台变等)多沿街装设于室外电杆上,具有地理分布特性,且配网设备名目繁变电网多一个数多、数量大,因而其测控点(信息量)亦较输、量级。此外,配电网10kV馈线分支多,网络结构复杂,直接伸展到用户,配电网的运行管理亦涉及到较多的职能部门。鉴横向(网络按于上述原因,配网自动化设计应采取纵向分层、

功能、按职能部门)分布的原则,这样,一可以避免产生信息传输的瓶颈效应;二可以将功能合理的分散和分布于不同的层次上,以降低系统复杂性,提高系统的可靠性和整体性能;三可以很好地保证系统的可维护性和可扩展性,以适应系统长期发展。

纵向分层2、

整个配电自动化系统在纵向分三个层次:(1)终端测控设备(馈线自动化)。它们是整个系统的底层,它完成柱上开关、环网开关、箱式变、配电变压器、开闭所、集抄系统等各种

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